Π§ΠΈΡ‚Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΊΠ½ΠΈΠ³ΠΈ ΠΎΠ½Π»Π°ΠΉΠ½ Π½Π° Bookidrom.ru! БСсплатныС ΠΊΠ½ΠΈΠ³ΠΈ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠ΅

Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ½Π»Π°ΠΉΠ½ «БаллистичСская тСория Π ΠΈΡ‚Ρ†Π° ΠΈ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½Π° мироздания». Π‘Ρ‚Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Π° 107

Автор Π‘Π΅Ρ€Π³Π΅ΠΉ Π‘Π΅ΠΌΠΈΠΊΠΎΠ²

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, распад Π½Π΅ Π±Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ спонтанным, Π½ΠΎ всСгда связан с испусканиСм-ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ€Π΅ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… частиц, β€” с элСктромагнитным ΠΈ корпускулярным ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. ΠŸΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΡƒΡŽ Π³ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π·Ρƒ ΠΎ запускС ядСрных Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ внСшним источником, выводящим систСму ΠΈΠ· равновСсия, Π²Ρ‹Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Π»ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΡƒΡ‡Ρ‘Π½Ρ‹Π΅. Π’Π°ΠΊ, ΠΏΡ€ΠΈΠ·Π½Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ спСциалист ΠΏΠΎ ядСрной Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅, Π€. Π‘ΠΎΠ΄Π΄ΠΈ, ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π», Ρ‡Ρ‚ΠΎ, согласно ΠšΠ΅Π»ΡŒΠ²ΠΈΠ½Ρƒ, ядСрныС Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ ΡΠ°ΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π½ΠΎ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Ρ‹ внСшним воздСйствиСм, слуТащим запальной искрой [139]. Π’Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ ΠΈ ВСсла, ΠΊΠ°ΠΊ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ ΠΈΠ· эпиграфа, считал Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠ°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ распад Π½Π΅ спонтанным процСссом, Π° ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π° счёт космичСского излучСния [110]. ИмСнно внСшнСС ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, ΠΏΠΎ Π³ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π·Π΅ ВСсла, ядСрный распад, сообщая ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΈ ΡƒΠΆΠ΅ Π² Π·Π°ΠΏΡƒΡ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ процСссС выдСляСтся Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ внутрСнняя энСргия, запасённая Π² частицах ΠΈ ядрС. Π’Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ ΠΈ Π² ΠΆΠΈΠ·Π½ΠΈ, Π² химичСских рСакциях, для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ камСнь скатился с Π³ΠΎΡ€Ρ‹, Π° Π΄Ρ€ΠΎΠ²Π° β€” Π·Π°Π³ΠΎΡ€Π΅Π»ΠΈΡΡŒ, выдСляя Π·Π°ΠΏΠ°ΡΡ‘Π½Π½ΡƒΡŽ Π² Π½ΠΈΡ… ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, ΠΈΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ: ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚ΠΎΠ»ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΆΠ΅Ρ‡ΡŒ спичкой.

Β§ 3.15 Π—Π°Π³Π°Π΄ΠΊΠ° Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ ΠΈ слабого взаимодСйствия

Бвойства Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, рассмотрСнныС Π½Π° основС эмиссионной Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Π½Π°ΡˆΠΈΡ… Π½Ρ‹Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… ΠΎ Π½ΠΈΡ… прСдставлСниях. К ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ, Π ΠΈΡ‚Ρ† ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π» Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ качСствСнныС объяснСния Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ спСктра Ξ²-распада [9, с. 418]. Основная идСя состояла Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ, Ссли элСктрон ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ осью симмСтрии, Ρ‚ΠΎ элСктромагнитная сила, Π²Ρ‹Π±ΠΈΠ²ΡˆΠ°Ρ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· ядра, Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΏΠΎ Π΅Π³ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π² зависимости ΠΎΡ‚ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктрона. Π˜Π½Ρ‹ΠΌΠΈ словами, энСргия элСктрона измСнялась Π±Ρ‹ Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ поляризации. (Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ Π±Ρ‹Π» Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΎ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½.) ΠŸΠΎΠ½ΡΡ‚Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ взглядС Π½Π° Π²Π΅Ρ‰ΠΈ "Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ Π ΠΈΡ‚Ρ†Π°" ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ извСстно Π½Π°ΠΌ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, нашС истолкованиС экспСримСнтов ΠΏΠΎ распаду ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΎ Π±Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ‹ΠΌ.

Π”ΠΆ. Π“. Ѐокс, "Π‘Π²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² эмиссионных Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΉ" [2]

Π’ настоящСС врСмя ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€Π³Π°ΡŽΡ‚ сомнСнию Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ„Π³Π°Π½Π³ΠΎΠΌ ΠŸΠ°ΡƒΠ»ΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, β€” Π²ΡΠ΅ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΈ лСтящСй со свСтовой ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ частицы, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ массу ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ мСньшС массы элСктрона. Блишком ΡƒΠΆ странно выглядит эта гипотСтичСская частица, нСуловимая, словно ΠΊΠ²Π°Ρ€ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½ΠΈΠΊΡ‚ΠΎ Π½Π΅ наблюдал. И, Π² точности ΠΊΠ°ΠΊ для ΠΊΠ²Π°Ρ€ΠΊΠΎΠ², Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄ΡƒΠΌΠ°Π½ΠΎ нСсколько сортов Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° стало ясно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΎΠ±ΠΎΠΉΡ‚ΠΈΡΡŒ Π½Π΅ удастся.

Рассмотрим, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΡƒΡ‡Ρ‘Π½Ρ‹Ρ… ΠΊ Π³ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π·Π΅ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, для Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ строСниС ΠΈ распад Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°. Π’Π΅Π΄ΡŒ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΊ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΡŽ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ послуТили ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ распада Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° ΠΈ Ξ²-распада ядСр, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½, испуская элСктрон, прСвращался Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½. Из этого распада слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ n состоит ΠΈΠ· ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° p ΠΈ элСктрона e (Рис. 133), Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ распад ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ Π½Π° Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄ ΠΈ кислород ΠΏΡ€ΠΈ элСктролизС ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΎΠ΄Π° состоит ΠΈΠ· этих элСмСнтов. Однако, ΡƒΡ‡Ρ‘Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°Ρ… Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ элСктроны, упирая Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ элСктрона ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°: сумма ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² e ΠΈ p Π½Π΅ Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°. Но, Π² Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, Ссли ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ (ΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½) состоит ΠΈΠ· ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… элСктронов ΠΈ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² (Β§ 3.9), ΠΈΡ… ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π³Π°ΡΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ обнуляя ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°. БовсСм ΠΊΠ°ΠΊ заряды e+ ΠΈ e- Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ слиянии, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ ΠΈΡΡ‡Π΅Π·Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΡ… ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°, Ссли ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ β€” составная частица ΠΈΠ· сотСн e+ ΠΈ e- (Рис. 120, Рис. 121, Рис. 123).

Рис. 133. Π”Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° n Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ p, элСктрон e ΠΈ ΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ частицу o, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ считали Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ.


Надо Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡƒΡ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ распадС Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°, ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° ΠΈ элСктрона, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Ρ‰Ρ‘ ΠΎΠ΄Π½Π° частица со своим ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ. Π­Ρ‚ΠΎ слСдуСт ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ энСргия элСктрона Π² Ξ²-распадС ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ значСния, хотя, ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°, энСргия распада Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ элСктроном Π² постоянной ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΈ [135]. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, ΠŸΠ°ΡƒΠ»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ» ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ нСизвСстной Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΎΡƒΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠΌΠΎΠΉ частицы, уносящСй Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ энСргии. Полагали, Ρ‡Ρ‚ΠΎ это Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ β€” Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ частица с массой, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ мСньшСй массы элСктрона. Но, Ссли Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ слоТСн ΠΈΠ· элСмСнтарных ΠΊΠΈΡ€ΠΏΠΈΡ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² e+ ΠΈ e-, Ρ‚ΠΎ осколки, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ½ дСлится, Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΡΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ ΠΊΠΈΡ€ΠΏΠΈΡ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ массу M β‰₯ me. Π’Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ элСктрон ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½, Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ²Π°, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, ΠΈ Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΈΠ· Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° частица. Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚, это Π½Π΅ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, Π°, вСроятно, другая, часто Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π°Ρ Π² распадах Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΈ трудноуловимая частица β€” Π³Π°ΠΌΠΌΠ°-ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½, ΠΈΠ»ΠΈ Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½ Π“, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ заряд ΠΈ массу Π² 66 элСктронных.

Рис. 134. Π‘Ρ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΈ-ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½Π° ΠΈ Π΅Π³ΠΎ распад с ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ масс частиц.


И, Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ Π²ΠΈΠ΄Π΅Π»ΠΈ (Β§ 3.9), Π² рСакциях, Π³Π΄Π΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π»ΠΈ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π»ΠΎ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, β€” ΠΏΡ€ΠΈ распадС ΠΏΠΈΠΎΠ½Π° Π½Π° мюон ΠΈΠ»ΠΈ мюона Π½Π° элСктрон, Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π°Π»ΠΈΡΡŒ Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½Ρ‹ (Рис. 134, Рис. 135). ИмСнно Π½Π΅Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Π΅, Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΎΡƒΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠΌΡ‹Π΅ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½Ρ‹ скрыто уносили Π² этих рСакциях массу, ΠΊΡ€Π°Ρ‚Π½ΡƒΡŽ 66me. Но Ρƒ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° масса ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° массС ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°: ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π° составляСт Π½Π΅ 66me, Π° лишь 2,5me. Π’ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ массу Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° нашли Π½Π΅Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎ. Π’Π΅Π΄ΡŒ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ частицы Π½Π΅ взвСсишь элСктромагнитными вСсами, β€” ΠΈΡ… массы находят косвСнно, ΠΈΠ· баланса энСргий Π² распадах. ΠŸΡ€ΠΈ этом, ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°ΠΌΠΈ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ (БВО). ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΡ€ΡƒΠ³: Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ БВО Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ массу Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°, которая Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ массы, Ρ‡Ρ‚ΠΎ снова ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°Π΅Ρ‚ БВО. А, вСдь, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° массу Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° рассчитали, нСпосрСдствСнно измСряя скорости ядСр послС соударСний с Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ, найдСнная масса оказалась Ρ€Π°Π²Π½Π° 1,15 масс ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°, с максимальной ошибкой Π² 10 % [55, 135]. Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ, Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ошибки, прямой ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ Π½Π΅ Π΄Π°Π» согласия с массой Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°, Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· БВО. ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ это расхоТдСниС Π½Π΅ смогли, хотя Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½Π°: тСория ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΎΡ‡Π½Π°, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ найдСнная ΠΈΠ· Π½Π΅Ρ‘ масса Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°.

Рис. 135. Π‘Ρ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ мю-ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½Π° ΠΈ Π΅Π³ΠΎ распад с ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ масс частиц.


Если масса Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° составляСт ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 1,15 масс ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°, Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ тяТСлСй Π½Π° 0,15Β·1836=275me. Но это β€” масса Ο€0-ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½Π°, эквивалСнтного Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘ΠΌ Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½Π°ΠΌ. Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, Π²ΠΎ всСх распадах, Π³Π΄Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π»ΠΈ Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ бСзмассовых Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, Π½Π° Π΄Π΅Π»Π΅ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½Ρ‹ с массой 66me. Они ΠΈ уносят Π½Π΅Π΄ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ массу (Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 7). Π‘Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄ΡƒΠΌΠ°Π½ΠΎ Ρ†Π΅Π»Ρ‹Ρ… Ρ‚Ρ€ΠΈ сорта Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ: элСктронноС Ξ½e, мюонноС Ξ½ΞΌ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ Ξ½Ο„ [135]. Π£ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΡƒΡŽ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΡŽ Π²Ρ‹Π΄ΡƒΠΌΡ‹Π²Π°Π»ΠΈ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сорт Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΡ… ΠΈΡΠΊΡƒΡΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π½Π΅Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. ΠŸΡ€ΠΎΡ‰Π΅ вмСсто Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ… Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ…, Π΄ΠΎΠΏΡƒΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ частицу, β€” Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½. Π’ рСакциях с мюоном ΞΌ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½, с элСктроном e β€” Ρ‚Ρ€ΠΈ-Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Π“, Π° с Ρ‚Π°ΠΎΠ½ΠΎΠΌ Ο„ β€” дСсятки. ΠŸΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, ΠΈ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹ Π΄Π°Π»ΠΈ для масс "Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ" m(Ξ½ΞΌ)<m(Ξ½e)<m(Ξ½Ο„) [135]. Π“ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π·Π° Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΠ΅Ρ‚ ΠΈ это, ΠΈ "взаимопрСвращСния" Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ.

Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ ΠΎ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π³Π°ΠΌΠΌΠ°-ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½ΠΎΠ² (Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… частиц с массой Π² 66me) Π² классикС слСдуСт ΠΈΠ· Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ распада Ο€-ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½Π°. Π’ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Π’ΠΈΠ»ΡŒΡΠΎΠ½Π° Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ распадС ΠΏΠΈΠΎΠ½Π° ΠΈΠ· Π½Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ мюон ΞΌ- с массой, Π½Π° 66 Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† мСньшСй (Рис. 134). Он Π»Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ Π² ΠΈΠ½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‡Π΅ΠΌ Ο€- (Ρ‚Ρ€Π΅ΠΊΠΈ частиц расходятся ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠΌ). Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Ρ‰Ρ‘ ΠΎΠ΄Π½Π° частица. Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ сочли, Ρ‡Ρ‚ΠΎ это β€” Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ с ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ массой. Но, ΠΈΠ· классичСского Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° сохранСния массы, β€” Ρ€Π°Π· Π² Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ исчСзаСт масса Π² 66me, Ρ‚ΠΎ Π΅Ρ‘ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΡƒΠ½ΠΎΡΠΈΡ‚ΡŒ частица Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ массы. Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ, образуСтся Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, Π° вСсомый Π³Π°ΠΌΠΌΠ°-ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½. Аналогично, ΠΏΡ€ΠΈ распадС ΞΌ-ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠ½Π° Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Π΅Π²ΡˆΠΈΠΉ элСктрон мСняСт курс, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, ΠΈ здСсь Π΅ΡΡ‚ΡŒ скрытая частица (Рис. 135). Π Π°Π· масса элСктрона Π½Π° 206 Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† мСньшС массы мюона, Ρ‚ΠΎ нСвидимая частица β€” Π½Π΅ пустоС Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, Π° тяТёлый ΠΊΠΎΠ½Π³Π»ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ… Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΈ ΠΎΠΊΡ‚ΠΎΠ½Π° O, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π² суммС Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ вСс (Β§ 3.9). Полная ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠ°ΠΆΠ° массы ΠΏΡ€ΠΈ распадС ΠΏΠΈΠΎΠ½Π° Ο€0 β€” Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ иллюзия: ΠΏΠΈΠΎΠ½ просто дСлится Π½Π° 4 Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½Π°. Π‘ΠΎΡƒΠ΄Π°Ρ€ΡΡΡΡŒ с ядрами, Π³Π°ΠΌΠΌΠΎΠ½Ρ‹ пСрСводят ΠΈΡ… Π² Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ΅ состояниС, ΠΈ Ρ‚Π΅ ΠΈΡΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Ξ³-ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, наблюдаСмоС Π² распадах Ο€0. НСт ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠ°ΠΆΠΈ массы ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ аннигиляции, β€” слиянии элСктрона ΠΈ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π°: образуСтся лишь Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ частица (Β§ 1.16).

Если Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ ΠŸΠ°ΡƒΠ»ΠΈ β€” это фикция, Ρ‚ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅, Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ случаС, прСдставляСт собой ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π² ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ… Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, приходящСС ΠΈΠ· космоса ΠΈ ядСрных Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ²? Π§Π΅ΠΌ вызываСтся распад Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π° ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ²Π° ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π° слабого взаимодСйствия, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ этот распад? ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΈΠΌ Π½Π° всё ΠΏΠΎ порядку. ΠŸΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ всСго, ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΠ΄Ρƒ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ излучСния. ΠœΡ‹ выяснили, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Ξ²-распадС ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ нСвСсомыС Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ, Π° Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ частицы. НСйтрино ΠΆΠ΅, ΠΏΠΎ своим свойствам (ΠΎΠ³Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ способности, массС ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ мСньшСй массы элСктрона ΠΈ свСтовой скорости распространСния), Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ всСго Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅ΠΎΠ½Ρ‹. Они Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π½ΠΈΡ‡Ρ‚ΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ массу, Π² сравнСнии с элСктроном, Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°ΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠΌ всСгда со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ свСта ΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈ этом, Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π΄Π°ΠΆΠ΅ сквозь самыС толстыС слои вСщСства, нСся ΠΊ Π½ΠΈΠΌ элСктричСскоС, ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΈ Π³Ρ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ воздСйствиС. Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅Ρ‰Ρ‘ Π½Π° основании расчётов МСндСлССва, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌ Π² Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… молСкулярно-кинСтичСской Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ для описания частиц-пСрСносчиков свСта ΠΈ элСктричСского воздСйствия, Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΡˆΠ»ΠΈ ΠΊ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΎΠ± эквивалСнтности этих частиц (Ρ€Π΅ΠΎΠ½ΠΎΠ²) ΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΈΠ½ΠΎ [99].